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폴리머 애자 코팅을 위한 스퍼터링 되어진 TiO<sub>2</sub> 박막의 특성
박용섭,정호성,박철민,박영,김형철,Park, Y.S.,Jung, H.S.,Park, C.M.,Park, Y.,Kim, H.C. 한국진공학회 2012 Applied Science and Convergence Technology Vol.21 No.3
본 연구에서는 폴리머 애자의 자가세정 코팅을 위한 소재로써 $TiO_2$ 박막을 실리콘과 유리, 폴리머애자 기판위에 증착하였다. $TiO_2$ 박막은 $TiO_2$ 세라믹 타겟이 부착된 RF 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 증착하였다. $TiO_2$ 박막은 스퍼터링의 다양한 공정조건 중 RF 파워의 크기에 따라 100 nm의 두께로 증착하였다. RF 파워에 따라 증착되어진 $TiO_2$ 박막의 접촉각, 표면거칠기등 표면 특성을 확인하였으며, UV-visible등 광학적 특성을 고찰하여, 구조적 특성과의 관계를 고찰하였다. In this work, we have fabricated the $TiO_2$ thin films on Si and glass, polymer insulator substrates as the self-cleaning coating of polymer insulator. $TiO_2$ films were deposited by RF magnetron sputtering method with $TiO_2$ ceramic target and $TiO_2$ films of 100 nm thickness were fabricated with various RF powers. We have investigated the optical and surface, and structural properties of $TiO_2$ films prepared with various RF powers. As a result, the value of the contact angle of $TiO_2$ thin film is increased with increasing RF power and the value of the rms surface roughness is increased. The transmittance is decreased with increasing RF power. These results indicate that the variation of the surface and optical properties of $TiO_2$ thin films is related to the sputtering effects by increasing RF power.
플라즈마 폴리머의 물리적, 전기적 특성에서 다이아몬드상 탄소 패시베시션이 미치는 영향
박용섭,조상진,부진효,Park, Y.S.,Cho, S.J.,Boo, J.H. 한국진공학회 2012 Applied Science and Convergence Technology Vol.21 No.4
플라즈마화학기상증착 장치를 이용하여 플라즈마 폴리머와 다이아몬드상 탄소(diamond-like carbon, DLC) 박막을 합성하였다. 플라즈마 폴리머 박막 위에 패시베이션 층으로 DLC 박막을 두께에 따라 합성하였고, DLC/플라즈마 폴리머 박막의 구조적, 물리적, 전기적 특성들을 고찰하였다. 기존 플라즈마 폴리머는 누설 전류 특성이 좋고 낮은 유전상수 값을 가지고 있다. 그러나 실제 반도체 공정에 적용되기 위해서는 물리적 특성도 만족되어야 하기 때문에 플라즈마 폴리머 박막 위에 DLC 패시베이션을 적용하여 플라즈마 폴리머의 물리적, 전기적 특성들을 향상시키고자 하였다. DLC 박막의 두께가 증가함에 따라 플라즈마 폴리머의 경도와 탄성계수 값은 증가하였고, root-mean-square 표면거칠기 값은 감소하고 접촉각은 증가하였다. DLC 패시베이션 되어진 플라즈마 폴리머의 경우 패시베이션이 없는 폴리머보다 유전상수 값이 증가하였지만 전기적 누설전류 특성은 향상되었다. In this study, we have fabricated the polymer insulator and diamond-like carbon (DLC) thin films by using plasma enhanced chemical vapor deposition methods. we fabricated the DLC films with various thicknesses as the passivation layer on plasma polymer and investigated the structural, physical, and electrical properties of DLC/plasma polymer films. The plasma polymer synthesized in this work had the low leakage current and low dielectric constant. The values of hardness and elastic modulus in DLC/plasma polymer films are increased, and the value of rms surface roughness is decreased, and contact angle value is increased with increasing DLC film thickness. In the electrical properties of DLC/plasma polymer, the value of the dielectric constant is increased, however the leakage current property of the DLC/plasma polymer is improved than that of plasma polymer film with increasing DLC film thickness.
비정질 탄소박막의 트라이볼로지 특성에 미치는 플라즈마 밀도의 영향
박용섭,이종덕,홍병유,Park, Y.S.,Lee, J.D.,Hong, B. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.5
본 연구에서는 전자석 코일 마그네트론 소스를 가지는 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 보호 코팅 소재로 사용되어지는 비정질 탄소박막을 제작하였다. 내부 전자석 코일의 전류를 고정하고 외부 전자석 코일의 전류를 다양하게 변화시켜 탄소 박막을 제작하였고, 제작되어진 박막들의 경도, 마찰계수, 접착력, 표면 거칠기 등의 트라이볼로지 특성들을 측정하였고, 라만과 HRTEM을 이용하여 구조적 특성을 평가하였으며, 이들 상호간에 관계를 규명하였다. 결과로서, 제작되어진 탄소박막의 경도, 마찰계수, 접착 특성은 외부 전자석 코일 전류가 증가함에 따라 향상되었으며, 이러한 결과는 박막내에 결합력이 강한 $sp^2$ 결합과 클러스터의 형성과 관련된다. 전자석 코일 전류의 증가는 전자와 이온 밀도의 증가시키고, 기판에서 이온의 충돌의 증가와 기판온도 향상을 야기한다. 이러한 현상의 박막내에 증가되어진 $sp^2$ 결합과 클러스터들의 형성은 탄소박막의 트라이볼로지 특성 향상에 기여하였다. In this work, we have fabricated the amorphous carbon (a-C:H) thin film by using unbalanced magnetron sputtering method with the magnetron source of inside/outside electromagnetic coils as the protective coating materials. We have investigated the tribological properties of amorphous carbon films prepared with various electromagnetic coil currents for the change of the plasma density, such as hardness, friction coefficient, adhesion, and surface roughness. Raman and HRTEM were used to study the microstructure of carbon films. In the result, the hardness and adhesion properties of a-C:H films were improved with increasing electromagnetic coil current due to the increase of the plasma density to the substrate. Thus, these results can be explained by the increase of $sp^2$ bonding and cluster number in the amorphous carbon film, related to the improved bombardment around substrate and the increased substrate temperature.
폴리머 애자 코팅을 위한 스퍼터링 되어진 TiO₂ 박막의 특성
박용섭(Y. S. Park),정호성(H. S. Jung),박철민(C. M. Park),박영(Y. Park),김형철(H. C. Kim) 한국진공학회(ASCT) 2012 Applied Science and Convergence Technology Vol.21 No.3
본 연구에서는 폴리머 애자의 자가세정 코팅을 위한 소재로써 TiO₂ 박막을 실리콘과 유리, 폴리머애자 기판위에 증착하였다. TiO₂ 박막은 TiO₂ 세라믹 타겟이 부착된 RF 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 증착하였다. TiO₂ 박막은 스퍼터링의 다양한 공정조건 중 RF 파워의 크기에 따라 100 ㎚의 두께로 증착하였다. RF 파워에 따라 증착되어진 TiO₂ 박막의 접촉각, 표면거칠기등 표면 특성을 확인하였으며, UV-visible등 광학적 특성을 고찰하여, 구조적 특성과의 관계를 고찰하였다. In this work, we have fabricated the TiO₂ thin films on Si and glass, polymer insulator substrates as the self-cleaning coating of polymer insulator. TiO₂ films were deposited by RF magnetron sputtering method with TiO₂ ceramic target and TiO₂ films of 100 ㎚ thickness were fabricated with various RF powers. We have investigated the optical and surface, and structural properties of TiO₂ films prepared with various RF powers. As a result, the value of the contact angle of TiO₂ thin film is increased with increasing RF power and the value of the rms surface roughness is increased. The transmittance is decreased with increasing RF power. These results indicate that the variation of the surface and optical properties of TiO₂ thin films is related to the sputtering effects by increasing RF power.